[发明专利]一种加固盾构隧道端头地层的施工结构及施工方法

说明书

本发明提供一种加固盾构隧道端头地层的施工结构及施工方法。该施工结构包括：一工作井面，所述工作井面上包括与盾构机半径相等的一待盾构作业工作井洞门；多根超前注浆长管棚，垂直于所述待盾构作业工作井面设置在所述待盾构作业工作井洞门上方；多个水平注浆管，垂直于所述待待盾构作业工作井面设置在所述待盾构作业工作井洞门内；所述水平注浆管内包括带有注浆孔的PVC袖阀管。通过在工作井洞门上方和内部设置多根超前注浆长管棚和水平注浆管，形成杯型联合对隧道端头地层作业区域上方以及内部的土体进行加固保护，防止在作业过程中，由于作业区域上方以及土体不牢固，造成漏水漏沙，影响施工质量，保证盾构安全进出洞门。

技术领域

本发明涉及盾构施工方法，尤其涉及一种加固盾构隧道端头地层的施工结构及施工方法。

背景技术

盾构隧道端头加固是盾构法施工中的关键环节，具有很大的工程施工风险。在盾构进出洞时，要先进行洞门区域的地下连续墙破除，并割除所有钢筋。洞门破除要求的时间非常紧，施工难度大。洞门破除后对加固体强度及密封性要求很高，加固效果不佳时，在洞门破除时极易出现盾构与洞门间隙涌泥涌砂及地表沉降现象，进而危及附近地下管线和建筑物的安全。为防止此类现象发生，必须选择合理的加固盾构隧道端头地层的施工结构及施工方法，以满足强度和抗渗性的要求。

现有技术中盾构隧道端头常用的加固方式有深层搅拌法、高压旋喷法、水泥土搅拌桩墙(Soil Mixing Wall，简称SMW)工法、人工冻结法、注浆法、素混凝土灌注桩法和降水法等。加固方式应根据工程地质条件、地下水位、结构埋深、盾构机型与直径、作业环境等条件来进行选择，同时考虑安全性、施工方便性、经济性、工期等因素。

但是，现有技术仍存在不足和缺陷，现有的加固方式和加固方法会受地面环境限制无法进行搅拌桩和旋喷桩施工，又由于盾构隧道端头土体强度低，在化学加固后探孔时发现有严重漏水漏砂现象，加固结构不结实，会影响盾构进出洞门的安全性，从而影响工人的作业安全。

发明内容

本发明实公开一种加固盾构隧道端头地层的施工结构及施工方法，以解决上述现有技术中存在的技术问题。

本发明提供一种加固盾构隧道端头地层的施工结构，包括：

一工作井面，所述工作井面上包括与盾构机半径相等的一待盾构作业工作井洞门；

多根超前注浆长管棚，垂直于所述待盾构作业工作井面设置在所述待盾构作业工作井洞门上方，且各所述超前注浆长管棚与所述工作井洞门的圆心垂直距离相等，各相邻所述超前注浆长管棚之间的环间距相等；

多个水平注浆管，垂直于所述待待盾构作业工作井面设置在所述待盾构作业工作井洞门内，所述多个水平注浆管在多个半径不等的圆形上均匀分布；

所述水平注浆管内包括带有注浆孔的PVC袖阀管。

进一步地，所述多根超前注浆长管棚与水平线向上成一定大小的夹角设置在所述待盾构作业工作井洞门上方。

进一步地，各所述超前注浆长管棚长度相同，各所述超前注浆长管棚由多种不同规格的钢管对接组成，所述钢管上钻置有注浆孔。

进一步地，所述工作井面上还固定有工作井围护结构，则各所述超前注浆长管棚内的钢管在所述工作井围护结构一侧的一定距离范围内不钻置注浆孔。

进一步地，各半径不等的所述圆形上分布的水平注浆管的数目和长度不同。

进一步地，各半径不等的所述圆形的下半部上分布的水平注浆管与水平线向下成一定大小的夹角设置在所述待盾构作业工作井洞门内。

本发明还提供一种加固盾构隧道端头地层的施工方法，包括：